Proprietățile de bază ale undelor electromagnetice

În 1865, faimosul fizician englez J. Maxwell, bazat pe rezultatele lucrărilor lui Faraday asupra studiului câmpul electromagnetic, ar putea susține teoretic posibilitatea existenței unor astfel de domenii în absența curenților și taxelor care le-au generat. Configurația câmpului în afara sursei este un val. Studiind proprietățile undelor electromagnetice, este imposibil să nu observați un fapt interesant: viteza de propagare depinde de mediu. De exemplu, în vid este de circa 300 mii km / s. Deoarece această valoare corespunde viteza luminii, acest lucru ia permis lui Maxwell să presupună că lumina este una dintre soiurile undelor electromagnetice. Mai târziu, acest lucru a fost confirmat de experimentele lui Hertz. Înainte de apariția Teoria lui Maxwell se credea că lumina vizibilă, Radiația cu raze X, ultraviolete, radio nu sunt asociate radiații. De fapt, proprietățile undelor depind de lungimea lor. Întregul spectru a fost împărțit condiționat în regiuni, fiecare având manifestări proprii.

Proprietățile undelor electromagnetice sunt unice, deoarece interacțiunea lor comună cu materia este explicată imediat de două componente - magnetice și electrice. Astfel, într-un val electromagnetic care nu este supus unei acțiuni externe, ambele domenii oscilează în direcțiile și planurile lor, perpendiculare pe direcția de propagare a valului însuși. Proprietăți de bază undele electromagnetice sunt reprezentate de o varietate de manifestări, indiferent de natura sursei. Să luăm în considerare câteva dintre ele. Este mult mai convenabil să reprezentăm o experiență reală, așa că vom folosi în mod mental două dispozitive - un generator de radiații direcționale și un receptor. După cum sa arătat deja, rezultatele obținute sunt aplicabile oricărui tip de undă. Cunoscând proprietățile undelor electromagnetice, ele pot fi controlate prin metoda dorită.

În viața de zi cu zi, fiecare dintre noi se confruntă cu o reflecție zilnică. De exemplu, uneori, pentru ca un telefon mobil să piardă legătura stația de bază, este suficient să intri într-o cameră cu pereți groși din beton armat sau chiar un ascensor obișnuit. Revenind la experiment: dacă plasați generatorul și receptorul într-un unghi unul altuia, semnalul nu va fi înregistrat (emițător direcțional). Dar merită așezat la punctul de intersecție a două linii condiționale (vectori directionali) o placă de metal, deoarece receptorul va prinde radiații, adică există reflexie. Proprietăți similare ale undelor electromagnetice sunt formulate în declarația despre egalitatea unghiurilor de incidență și de reflecție.

Următoarea proprietate este refracția. Dacă receptorul și emițătorul de direcție sunt amplasate la înălțimi diferite, semnalul nu va fi prins. Dar dacă puneți un cub de parafină între ele, funcționează întreaga schemă. Aceasta se datorează unei schimbări în direcția propagării valurilor la limita a două medii dielectrice (parafină și aer).

În continuare merită menționată interferența. În cazul în care cele două plăci metalice dispuse în imediata vecinătate a reciproc, formând un unghi puțin mai mic de 180 de grade, apoi unda radio de radiație pe foaia de receptor va prinde diferența de intensitate în funcție de locația relativă a foilor. Un exemplu bine cunoscut este un antena prin satelit. Acesta este „placa“ amplifică semnalul, colectarea val împrăștiate și concentrarea acestora pe receptor.

O altă proprietate cunoscută este difracția. În parte, datorită ei, reușește să folosească receptoare radio. Experimentul este după cum urmează: între generator și receptor am pus o placă metalică, iar distanța dintre ele este minimă. Ca urmare, semnalul este absent, deoarece se reflectă din spatele plăcii către generator. Dar dacă împrăștiați generatorul și receptorul departe de placă, semnalul va apărea. Acest lucru se datorează proprietății valurilor pentru a înlătura obstacolele.